1936年的上海，演員宋丹平（張國榮 飾）風靡萬千少女，而他與富家少女杜雲嫣（吳倩蓮 飾）墜入愛河。因他的戲子身份，遭到杜家父親強行阻止，並將女兒許配給權貴趙局長之子趙俊。在訂婚夜宴上，杜雲嫣裝病離席私會宋丹平，讓趙俊妒火中燒，派人潑漒水毀了宋丹平左邊面容，更放火焚燒劇院，外傳宋丹平已死於大火中，杜雲嫣受創太深成了瘋婦，已成廢墟的劇院每逢月圓之夜傳來虛無縹渺的歌聲，被認為是宋丹平的鬼魂作祟。十年後，某個小劇團暫住進此劇院，演員韋青（黃磊 飾）遇到如幽靈般的宋丹平，愛情悲歌隨即再次上演。